便携电子血压计依赖电池供电，PCB功耗直接决定续航——行业数据显示，因PCB功耗过高（静态电流＞100μA），60%的便携血压计续航不足7天，用户投诉率超30%。捷配医疗低功耗PCB团队联合TI电源管理实验室，研发出血压计PCB低功耗方案，将静态电流控制在15μA以内，续航从7天延长至21天。本文拆解血压计PCB功耗来源、低功耗设计准则及验证方法，助力企业提升产品续航能力。

2. 核心技术解析

3. 实操方案

3.1 低功耗设计五步法（操作要点 + 数据标准 + 工具 / 材料）

1. 功耗分析：用捷配功耗分析系统（JPE-PA-500）测量 PCB 各模块功耗 —— 工作模式下，传感器 5mA、放大器 1.2mA、AD 0.8mA、MCU 0.5mA；休眠模式下，MCU 实时时钟 0.1μA、电源管理芯片 1μA，确定优化重点；
2. 分时供电设计：采用 TI TPS61230 电源管理芯片（效率 95%@10mA），设计 3 路独立供电通道 —— 通道 1（传感器）、通道 2（放大器 + AD）、通道 3（MCU），由 MCU（TI MSP430）控制各通道开关：测量时开启所有通道，休眠时仅保留通道 3；
3. 元器件选型：① 传感器选用 Bosch BMP280（工作电流 5mA，休眠电流 0.1μA）；② 放大器选用 TI INA3221（工作电流 1.2mA，关断电流 0.1μA）；③ AD 芯片选用 ADI AD7799（工作电流 0.8mA，休眠电流 0.1μA）；④ MCU 选用 TI MSP430FR5994（工作电流 1mA，休眠电流 0.1μA）；
4. 休眠模式优化：休眠时，MCU 发送关断信号至电源管理芯片，关闭通道 1、通道 2，仅保留通道 3（MCU 实时时钟）；同时将 PCB 上所有 GPIO 口设为高阻态，避免漏电，静态电流用万用表（Keithley 2400）测试，需≤15μA；
5. 电源效率优化：在电源入口添加 220μF 钽电容（AVX TAJB227K016RNJ），稳定输入电压；PCB 布线时，电源通道线宽≥0.3mm（铜厚 1oz），降低线损，电源效率需≥92%（10mA 负载时）。

3.2 功耗验证测试（操作要点 + 数据标准 + 工具 / 材料）

1. 静态电流测试：将 PCB 置于休眠模式，用 Keithley 2400 万用表测量静态电流，需≤15μA；
2. 工作电流测试：测量阶段（持续 30s），用 JPE-PA-500 记录平均工作电流，需≤8mA；
3. 续航模拟测试：用 2 节 AA 电池（2000mAh）供电，模拟每天测量 1 次（每次 30s），记录续航时间，目标≥21 天（7 倍于原 7 天续航）；
4. 低温功耗测试：在 - 10℃环境（捷配高低温箱 JPE-TH-300）测试静态电流，波动≤±3μA，确保低温下功耗稳定。